重建和復興:毛庄階和徐庄階

這次我們來講講早寒武紀大滅絕後三葉蟲生態的重建→擴張→再次中衰。

上次我們說到,在相當於早寒武統「龍王廟階」晚期的大滅絕事件中,以底棲為主的萊德利基目基本全軍覆沒。以早期的褶頰類、聳棒頭目的掘頭蟲類和漂浮的盤蟲類為代表的一批中小型三葉蟲迅速佔據了萊德利基留下的巨大生態空間,接下了寒武紀接力賽的第二棒。

(小姚家峪蟲)

在華北地台,拔得頭籌的是小姚家峪蟲(Yaojiayuella),這是一種底棲生活的褶頰蟲分子。

因為本身的地勢關係和剛剛在「龍王廟階」才接受大規模海侵的關係,華北地台不少地方還是淺海泥坪相沉積,漂浮生活的掘頭蟲和球接子類在華北區發現很少。

(中、晚寒武時華北、西南、東南沉積相圖。可見華北海水最淺,西南次之,東南最深)

但是在西南地區,特別是黔東區,因為處於過渡帶地區,所以既能滿足浮游生活的球接子目三葉蟲,也能滿足底棲的三葉蟲,所以這一時期生物種類最多的…仍是西南地區。

(圖中為新的寒武系「四統十階」劃分第二、三統的分界化石印度掘頭蟲,產自黔東區的凱里生物群)

Shantungaspis(山東盾殼蟲)是毛庄階的第二個,也是該階的最後一個三葉蟲帶。

(山東盾殼蟲頭蓋、尾部和被狗頭鍘鍘的只剩上半身的標本)

從創立毛庄階的文獻來看,盧衍豪等(1953)先是按照岩性把原來廣義的「饅頭頁岩」(即現饅頭組)拆分為三個組:饅頭組、毛庄組、徐庄組。然後根據當時的資料認為三個組的三葉蟲存在很大差異,分別以各個岩石地層的組名命名了各自的年代地層的階名。所以以前流傳的華北寒武紀岩石地層口訣:「饅毛徐張崮長鳳」,除了饅(饅頭組)都是階組同名的。

在標準剖面饅頭山上,「毛庄組」和毛庄階的頂界是以一層富含葛萬藻屬東北分裂藻(Girvanella manchurica)的核形石為標誌的。關於這個可以去看老牛頭的一個答案:

以前饅頭統下的毛庄組和徐庄組的分組化石長什麼樣子?

當時因為Yabei和Ozaki兩人(記住Yabei這個名字)在東北和朝鮮地區發現的葛萬藻石灰岩上下層位發現有Redlichia chinensis(中華萊德利基,屬早寒武統「龍王廟階」的帶化石之一),加上在標準剖面發現有軟舌螺等當時被認為是早寒武統的標準化石,特別當時是以萊德利基的消失作為早寒武統結束的標誌,而毛庄組發現有萊德利基蟲(),所以長期被置於早寒武統。

但是在長期的研究中,人們發現毛庄階的生物和其下的「龍王廟階」的生物完全不同。我們可以通過主要產出的化石對比來看:

可見,在毛庄階,即便是有萊德利基目的三葉蟲存在,但並不影響整個毛庄階三葉蟲濃厚的褶頰目色彩。

經過了毛庄階的恢復期,到了徐庄階,三葉蟲再次迎來了新一輪的繁榮期——徐庄階大輻射。

Asteromajia(曾用名Kochaspis(柯赫氏蟲)、Hsuchuangia(徐庄蟲),群星蟲)—Ruichengella(芮城蟲)帶,

(Ruichengella頭蓋)

群星蟲屬曾長期被認為是截尾蟲屬(Temnoura)的晚出異名,柯赫氏蟲長期被誤認為徐庄蟲屬。2013年在標準剖面得到了一批新標本,現在主流意見是柯赫氏歸入群星蟲屬,但是在裂頭蟲科下的一些屬:截尾蟲,群星蟲,八公山蟲之間的關係還存在一些分歧(袁金良,2014;林天瑞,2017)。

同樣因為出現了較大程度的變化,導致數據不能及時更新......暫以原「徐庄蟲」屬建立時的模式種「徐庄徐庄蟲」來代表這個帶化石。

徐庄群星蟲(Asteromajia hsuchuangia)頭蓋、尾部

Ruichengaspis(芮城盾殼蟲)

(圖10——12為規矩芮城盾殼蟲)

(奇異芮城盾殼蟲)

芮城盾殼蟲作為一個地區性屬種,在華北地台東部區域並沒有發現,而在華北地台中部西部常見。而張夏剖面的相當於徐庄階的地層只有50餘米厚,而在Hsuchuangia帶到Sunaspis帶竟有30餘米的地層沒有化石出現。(張文堂,1980)

隨著海侵的不斷深入,原本屬於海岸的魯中、魯西地區漸漸演變成處在浪基線以下的海域。接受了大量的陸原碎屑沉積物加上生態環境沒有達到鼎盛,所以整個上饅頭組(原徐庄組)在標準剖面上是以頁岩為主間或夾灰岩的。而且灰岩往往是生物灰岩,往往以核形石為主。

關於華北東部和中西部的徐庄階對比,可以參考下表(盧衍豪,2001):

Sinopagetia jinnanensis(晉南中華佩奇蟲),這是華北地區的第一個以球接子目的三葉蟲作為帶化石的三葉蟲生物帶。

中華佩奇蟲是張文堂教授創建於1981年的一個佩奇蟲屬,這個帶過去認為分布局限。從名字也可以看出,它的命名地在山西地區。袁金良教授於2014年的《古生物學報》中報道了山東首次發現的晉南中華佩奇蟲(袁金良等,2014),證實了這個帶在華北分布相當廣泛。

(1到7為晉南佩奇蟲)

Sunaspis(孫氏盾殼蟲)-Sunaspidella(小孫氏盾殼蟲)帶(原Sunaspis laevis(光滑孫氏盾殼蟲)帶),

(光滑孫氏盾殼蟲頭蓋、尾部)

(小孫氏盾殼蟲)

Metagraulos(後野營蟲)

Inouyops(似井上蟲),關於這個帶暫且放下不談吧,因為:

因為沒有挖到過,所以暫不處理好了....

Poriagraulos(毛孔野營蟲)

到這個帶的時候,就可以認為是到了中國歷史的南宋時期了。一來是這個帶的化石很單調;二來是在這個帶上面的三葉蟲帶——Bailiella(畢雷氏蟲),它並不是土生土長的三葉蟲,而是來自北歐斯堪的納維亞的海盜。最後海盜不知怎麼了鳩佔鵲巢,得了帝位。

這正是:蟲無遠慮,必有近憂。才出昭關,又遇大江。

欲知Bailiella帶如何,華北三葉蟲是否能中興,且聽下回

分解!

(感謝大佬 @豹子 審閱和指正錯誤)

文獻來源:

1.《凱里生物群》

2.《中國的三葉蟲》,盧衍豪等,科學出版社,1966

3.《山東長清張夏中寒武統徐庄階三葉蟲》,盧衍豪等,古生物學報,2001

4.《山東棗莊嶧城區石榴園寒武系饅頭組頂部 (徐庄階)的三葉蟲》,

袁金良、李越,古生物學報,古生物學報,2014

5.《山西中條山寒武紀地層及三葉蟲動物群》,張文堂等,1980

6.《論寒武系饅頭組三葉蟲群星蟲屬》,袁金良等,古生物學報,2014

7.《也論三葉蟲群星蟲屬(Asteromajia)》,林天瑞,古生物學報,2017

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